Ethereum 3.0: Beam Chain'in Çığır Açan Teklifi

Son günlerde Bangkok'ta düzenlenen 2024 Devcon konferansında, Ethereum ekosisteminin farklı temsilcileri bir araya gelerek blockchain alanındaki en son gelişmeleri ve gelecekteki trendleri tartıştılar. Birçok ilginç paylaşım arasında, "Ethereum 3.0" olarak adlandırılan bir konsensüs katmanı yükseltme önerisi olan Beam Chain özellikle dikkat çekti.

Bu öneri, Ethereum Vakfı'ndan bir araştırmacı tarafından ortaya atılmıştır ve temel fikri, sıfır bilgi kanıtı teknolojisini kullanarak doğrulayıcı düğümlerin hesaplama ve iletişim yükünü optimize etmektir. Bu iyileştirme, doğrulayıcı olmanın eşiğini düşürmekle kalmaz, aynı zamanda daha fazla katılımcıyı ağa çekebilir, böylece genel güvenliği artırır, gereksiz hesaplamaları azaltır ve ağ verimliliğini yükseltir. Ayrıca, bu öneri, Beacon zincirinde tarihsel nedenlerden kaynaklanan teknik sorunları çözmeye odaklanmakta ve gelecekte ortaya çıkabilecek kuantum hesaplama tehdidine karşı hazırlık yapmaktadır.

Beam Chain'in önerilmesi, Ethereum'un kurucu ortaklarından birinin daha önce önerdiği The Verge yol haritası ile örtüşmektedir. The Verge yol haritasında, Ethereum'un tamamen "Snarklaştırılması" (yani sıfır bilgi kanıtı teknolojisinin uygulanması) planı yer almaktadır ve bu plan, konsensüs katmanını ve yürütme katmanını kapsamaktadır. Konsensüs katmanındaki değişiklikler, sürekli optimizasyon ve dikkate alınması gereken zorlu bir çalışma olarak değerlendirilmektedir, ancak Beam Chain'in önerisi bu soruna olası bir çözüm sunmaktadır.

Beam Chain, konsensüs katmanının yeniden yapılandırılmasına odaklanmaktadır ve bunun temelinde durum dönüşüm fonksiyonunun Snarklaştırılması yatmaktadır. Bu, her zaman dilimi, her blok ve her dönem için durum dönüşüm fonksiyonunun yeniden yapılandırılmasını içerir ve konsensüs algoritması, Staking mantığının yürütülmesi, blok önerimi, yürütme katmanı sonuçlarının doğrulanması, Merkle ağacı kök doğrulaması, konsensüs imzası doğrulaması ve birleştirilmesi, hash hesaplaması ile staking ve geri alma gibi işlemleri kapsar. Ethereum'un bu yeniden yapılandırmayı ilerletirken merkeziyetsizlik ve çeşitlilik ilkelerine bağlı kalması ve belirli bir sıfır bilgi kanıtı algoritması ve protokolü kullanmayı zorunlu kılmaması dikkate değerdir.

Beam Chain fikrini gerçekleştirmek için en büyük zorluk, kanıt verimliliğini önemli ölçüde artırmaktır; mevcutta onlara ulaşmak için gereken süreçlerin on saniye veya daha uzun sürdüğü durumları, saniye seviyesine düşürmektir. Bu performans darboğazını aşmak için bazı uzmanlar, sıfır bilgi kanıtlarının tüm sürecini hızlandırmak için ASIC çiplerinin kullanılmasını önermiştir. Önümüzdeki birkaç yıl içinde kanıt üretim süresinin on kat artırılabileceği ve gerçek zamanlı kanıtların elde edilebileceği öngörülmektedir.

Birçok araştırma ekibi, GPU, FPGA ve ASIC gibi donanım platformlarını kullanarak sıfır bilgi kanıtı süreçlerini hızlandırmayı aktif olarak araştırmaktadır. Birçok ana akım sıfır bilgi kanıtı sistemi üzerinde önemli performans artışları elde etmişlerdir, bazı temel algoritmaların hızlandırma oranı yüz katın üzerine çıkmıştır. Bu teknolojik ilerlemeler sadece geleneksel blok zinciri uygulamalarıyla sınırlı kalmayıp, AI ile sıfır bilgi kanıtlarının birleştiği alanda da çığır açan gelişmeler kaydedilmiştir; örneğin, büyük dil modellerinin doğrulanabilir hesaplama süresini önemli ölçüde kısaltmıştır.

Kuantum hesaplamanın getirdiği potansiyel tehditlerle karşı karşıya, araştırmacılar da aktif olarak post-kuantum kriptografi kütüphaneleri geliştiriyor ve konsensüs süreçlerini ve bellek okuma işlemlerini optimize ederek kuantum dirençli blok zincirinin performansını geleneksel blok zincirinin yaklaşık yarısına ulaştırabiliyor.

Bu teknik keşifler artık gerçek ürünlerde uygulanmaya başladı. Örneğin, bazı hızlandırma çözümleri, sıfır bilgi kanıtlarında yaygın olarak kullanılan algoritmalar için optimizasyonlar gerçekleştirdi. Bu optimizasyonlar, çoklu skalar nokta çarpımı, sayı teorisi dönüşümleri, polinom çözümü ve kanıt gibi ana bileşenleri içeriyor ve GPU'nun hesaplama kaynakları ve bant genişliğinden tam anlamıyla yararlanarak hesaplama verimliliğini önemli ölçüde artırıyor.

Uzun zamandır, Ethereum topluluğu öncelikle yürütme katmanının optimizasyonuna odaklanmıştır, örneğin blok gaz limitinin artırılması ve ikinci katman ağlarının geliştirilmesi gibi. Yürütme katmanının Snarklaşması, ikinci katman ağ çözümü ile önemli ilerlemeler kaydetmiştir. Beam Chain'in önerilmesi, konsensüs katmanının Snarklaşması için yeni bir sayfa açarak daha fazla yenilikçi fikirlerin ortaya çıkmasını umuyor.

Tahmin edilebilir ki, konsensüs katmanı ve yürütme katmanının Snarklaşma süreci tamamlandıkça, Ethereum'un ölçeklenebilirliği ve merkeziyetsizlik derecesi daha da artacaktır. Sıfır bilgi kanıtına dayalı sanal makine teknolojisi Ethereum ekosisteminde giderek daha önemli bir rol oynayacaktır. SNARK kanıtlarının ve sonrası kuantum kriptografisinin tanıtılmasıyla, daha düşük stake eşiği ve daha hızlı blok onay süreleri ile Beam Chain, Ethereum'a daha güçlü merkeziyetsizlik özellikleri ve daha yüksek ağ performansı getirmeyi umuyor.